2.5 Выбор схемы и конструктивного выполнения электрической и силовой сети электроснабжения цеха

Внутрицеховые сети условно делят на питающие и распределительные. К первым относят провода и кабели, отходящие непосредственно от распределительных устройств ТП к первичным силовым пунктам и щитам, ко вторым — отходящие от пунктов, щитов или шинопроводов к электроприемникам. Питающие сети могут выполняться по радиальным или магистральным схемам. Распределительные сети чаще всего бывают радиальными.

Для электроснабжения силовых электроприемников следует выбирать наиболее экономичные системы, обеспечивающие необходимую надежность, безопасность и удобство эксплуатации электроустановок.

При построении схем необходимо стремиться к тому, чтобы длина линий была минимальной. В схеме цехового электроснабжения с целью повышения ее надежности следует максимально ограничивать число ступеней защиты, которое не должно превышать трех. Цеховые распределительные пункты располагаются как можно ближе к условным центрам электрических нагрузок групп электроприемников, чем уменьшаем длины необходимых кабельных линий, а также размещаем РП с учетом расположения технического оборудования и грузоподъемных механизмов. Отходящими линиями от РП запитываются электроприемники радиально либо магистрально. Крупные и ответственные электроприемники запитываются по радиальной схеме, а остальные по магистральной.

Защиту внутрицеховой сети и удаленных ЭП от коротких замыканий осуществляем автоматическими выключателями.

Для распределения электроэнергии по цеху используются преимущественно кабели марки АВВГ в соответствии с указаниями по применению проводов и кабелей для силовой и осветительной сети.

От распределительных шкафов, шинопроводов к электроприемникам кабели прокладывают в трубах, металлорукавах, коробах, на лотках. Прокладка осуществляется в трубах.

Конкретные условия производства не всегда позволяют использовать радиальные и магистральные схемы в чистом виде. В связи с этим широкое распространение на практике находят смешанные схемы, сочетающие в себе элементы радиальных и магистральных схем.

Составляем схему электроснабжения силовой сети цеха (лист 1).

2.6 Расчет электрических нагрузок цеха

Электрические нагрузки промышленных предприятий определяют выбор всех элементов системы электроснабжения: линий электропередачи, трансформаторных подстанций, питающих и распределительных сетей. Поэтому определение электрических нагрузок является важным этапом проектирования систем электроснабжения промышленных предприятий. Завышение расчетных нагрузок приводит к перерасходу проводникового материала, увеличению мощности трансформаторов и, следовательно, к ухудшению технико-экономических показателей электроснабжения. Занижение нагрузок ведет к уменьшению пропускной способности электрических сетей, увеличению потерь мощности, и может вызвать нарушение нормальной работы силовых и ответственных электроприемников. Расчет электрических нагрузок производим методом расчетного коэффициента.

Определяем среднюю активную и реактивную нагрузку:

(41)

где — коэффициент использования, принимается по справочным данным [2].

(42)

Определяем групповой коэффициент использования:

(43)

где — суммарная средняя активная нагрузка группы ЭП, кВт;

— суммарная активная номинальная нагрузка группы ЭП, кВт.

Определяем средневзвешенное значение коэффициента мощности:

(44)

где — суммарная средняя реактивная нагрузка группы ЭП, кВАР.

Определяем m — отношение максимальной мощности к минимальной:

(45)

Определяем эффективное число приемников:

(46)

В зависимости от , по справочным материалам [2], находим коэффициент расчетный .

Определяем расчетную активную, реактивную и полную нагрузку:

(47)

(48)

где =1,1, если . =1— в других случаях.

(49)

Расчетный ток находится по формуле:

(50)

Для группы ЭП СП-1.

Для примера определим нагрузку для силового пункта СП1:

При m < 3, n_э=n=6;принимаем

Найдем общую расчетную нагрузку древесно-подготовительного цеха рабочего и аварийного осветительных щитков, по формуле:

₍₅₁₎

_{где КС – коэффициент спроса осветительной нагрузки равный 0,85[1]}

Расчетную нагрузку линии Р_р, определяем с учетом потерь в пускорегулирующих аппаратах газоразрядных ламп по формуле:

(52)

где К_пра - коэффициент учитывающий потери в пускорегулирующей аппаратуре 1,1 – для ламп ДРИ и ДРЛ ;1,2 – для люминесцентных ламп со стартерной схемой; 1,3 - люминесцентных ламп при бесстартерной схеме пуска.

где Р_л – мощность одной лампы

N – количество ламп в светильнике

N_л – количество светильников в линии

По формуле (49) найдем расчетную нагрузку механического цеха аварийного осветительного щитка:

_{Найдем расчетную нагрузку для трансформаторной подстанции по формуле(52):}

_{Найдем общую нагрузку аварийного освещения по формуле (51)}

По формуле (52) найдем расчетную нагрузку древесно-подготовительного цеха рабочего осветительного щитка:

_{Найдем общую нагрузку рабочего освещения по формуле (51)}

Определяем средневзвешаное значение коэффициента мощности рабочего освещения по формуле:

₍₅₃₎

_{Определяем суммарную расчетную реактивную мощность, при коэффициенте реактивной мощности} по формуле:

₍₅₄₎

Находим полную потребляемую мощность освещением по формуле (49):

Определяем средневзвешаное значение коэффициента мощности для аварийного освещения по формуле(53)

Определяем суммарную расчетную реактивную мощность, при коэффициенте реактивной мощности по формуле(54):

Находим полную потребляемую мощность освещением по формуле(49)

Результаты вычислений заносим в таблицу 6.